據美國物理學家組織網近日報道,萊斯大學研究人員發明了一種以納米管為基礎的固態超級電容器。它有望集高能電池和快速充電電容器的最佳性質于一個裝置中,以適合極限環境下使用。相關研究成果發表在《碳雜志》上。 雙電層電容器(EDLCs)一般被稱為超級電容器,擁有比電池等用于調節流量或供應電力的快速突發的標準電容器多幾百倍的能量,同時還有快速充電和放電的能力。但是基于液態或凝膠電解質的傳統EDLCs,在過熱或過冷的狀況下會發生故障。萊斯團隊研發的超級電容器利用一種氧化物電介質的固態納米級表層取代電解質,避免了這一問題。 超大電容的關鍵是讓電子的棲息地有更多的表面面積,而在地球上沒有任何東西比碳納米管在這方面的潛能優勢更大。當投入運用時,納米管會自組裝成密集、對齊的結構。當被轉化為自足的超級電容器后,每個納米管束的長度都比寬度多500倍,而一個小芯片可能有上千萬個納米束。 萊斯團隊首先為這個新裝置培植了大量......閱讀全文
單壁碳納米管作為典型的一維納米材料,由于其獨特的結構而具有許多優異的物理及化學性質,在力學,電學,光學及電化學等方面有著潛在的應用。如何實現碳納米管的潛在應用,以及提高碳納米管在實際應用中的性能是目前研究者們關注的焦點。 中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)先進材料與結構分析實
1. Nature Nano.:波導集成型范德華異質結光電探測器,在通訊頻段下高速高響應性工作 由于具有獨特的材料性質和強烈的物質-光相互作用,過渡金屬硫族化合物(TMDCs)被廣泛用于構建新型光電器件。其中,響應大且速度快的光電探測器具有廣闊的應用領域,例如在標準通訊波段運行的高速率傳輸互連
姚建年:化學的貢獻將得到更加極致的體現 化學是一門在分子和原子水平上研究物質的性質、組成、結構、變化、制備及其應用,以及物質間相互作用關系的科學。作為一門極其重要的基礎學科,化學與人類的衣食住行以及能源、信息、材料、國防、環境、醫藥等方面都有密切聯系,在社會與經濟發展以及人類生活質量的不斷
最近,中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)先進材料與結構分析實驗室“納米材料與介觀物理”課題組提出了一種結構簡單、重量輕、能量密度和功率密度高的碳納米管薄膜簡潔式超級電容器及其制備方法。相關研究結果發表在Energy & Environmental Science(2011,
隨著電子皮膚、柔性手機等概念的相繼提出和研究的不斷深入,作為柔性電子系統的重要組成部分,新型(如柔性,可拉伸,可彎折等)能量儲存和供給單元正迅速被人們所重視。發展具有高能量密度、高功率密度及高循環穩定性的輕薄新型能量存儲器件(例如:薄膜超級電容器)勢在必行。目前柔性可拉伸超級電容器研究已取得一定
▲大面積石墨炔薄膜▲宏量制備高純度石墨炔▲二維碳石墨炔的結構模型 石墨炔是一種新的碳同素異形體,其豐富的碳化學鍵,大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能一直吸引著科學家的關注。隨著富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陸續通過物理方法成功制備,如何制備石墨炔一直是科學研究的焦點。
日前,南開大學材料科學與工程學院教授周震課題組尋找到二氧化鈦/碳納米管這種具有快速反應動力學的復合負極材料,并以校園中脫落的樹葉為原料,制備出高效的正極材料,大大提高了鈉離子電容器整體性能,相關成果發表在《先進能源材料》。圖片來源于網絡 鈉離子電容器作為一種新型的儲能器件,兼顧了電池高能量密度
近日,中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所博士王奇和南京師范大學教授韓敏課題組合作,在高性能雜原子摻雜石墨烯基納米結構的規模化制備及其在柔性全固態超級電容器應用方面取得新進展。部分研究成果已在線發表于國際期刊Small上,并被選為該雜志的Inside Front Cover。 為滿足
柔性電子器件作為一種可彎曲、可形變的新型電子器件,日益受到廣泛關注。近年來的科學研究也推動了柔性電子器件在信息、能源、醫療等領域的飛速發展,但現有的柔性電子器件依然存在質量大、形變不易恢復等不足之處。因此,制備機械穩定性高、質量小的柔性電子器件迫在眉睫。海綿是一種形變可逆的多孔材料,其已被廣泛應
隨著柔性電子學的發展,可穿戴電子設備正在飛速進入人們的生活。為了實現可穿戴器件的產品化,其供能部件也需要柔性化和高性能化,因此,高性能的柔性儲能器件將越來越顯示出其潛在的市場價值。超級電容器作為一種新型的電能存儲器件,能量密度高于傳統的平行板電容器,功率密度和使用壽命優于鋰離子電池,因而被廣泛研
MOFs基于其獨特的孔道結構和豐富的金屬-配位化學可調性質,在分離、催化、能源、器件等諸多領域表現出誘人的前景。2020年2月4日當天,Nature Materials連續發表2篇研究論文,分別介紹了MOFs在工業氣體分離和能源器件中的最新進展。 值得一提的是,在此之前不久,MOFs已經陸續發
中國科學院科技戰略咨詢研究院戰略情報研究所研制的“2016全球最受公眾關注的科學成果”,通過計量統計遴選出天文學與天體物理[1]、物理學、化學、地球科學、生命科學這五個學科中受到科技界熱切關注的科學成果,及中國研究者參與的每個學科TOP30受公眾關注的科學成果,為科技工作者把握最新的科學研究熱點
材料是人類一切生產和生活的物質基礎,歷來是生產力的標志,對材料的認識和利用的能力,決定社會形態和人們的生活質量。新材料則是戰略新興產業發展的基石。新材料種類 一、我國新材料產業現狀我國新材料生產情況 幾乎所有的新材料我國都能夠生產并且正在生產,包括: 高性能工程材料 POK聚酮、PPO聚
近年來,隨著柔性可穿戴電子學的蓬勃發展,皮膚型電子器件的研究和制備已成為該領域的焦點之一。為了構筑一體化的電子系統,人們迫切需要一型的柔性、超薄、輕量化的皮膚型能量存儲裝置。超級電容器作為一種新型的儲能器件,引起了研究者們的廣泛關注,然而傳統的薄膜型超級電容器厚度一般在20 μm以上,無法滿足柔
電池可以當衣服穿嗎?乍一聽,似乎聞所未聞,不過在不久的將來,隨身攜帶電池可能就是把柔性電池織成的衣服穿在身上了。 新加坡南洋理工大學(NTU)、中國清華大學和美國凱斯西儲大學的聯合團隊開發出一種像纖維一樣的柔性微型超級電容器,可織成衣服作為穿戴式醫療監控、通訊設備或其他小型電子產品的電源,在
分析測試百科網訊 明亮的落地玻璃窗,琳瑯滿目的儀器設備,嚴肅認真的研究人員穿梭忙碌。這是分析測試百科小編對復旦大學先進材料實驗室的第一印象。 復旦大學先進材料實驗室是教育部“985工程”二期重點建設項目之一,于2005年4月成立,通過物理、化學、生物、材料、信息、
石墨烯,是當前世界上最薄、最輕、最硬、導電性最好而且擁有強大靈活性的納米材料。 它的強大能力常常令人咋舌。一塊一厘米厚的石墨烯板,能夠讓一頭5噸重的成年大象穩穩站在上面;用石墨烯做的手機電池,一秒內就能把電充滿;以石墨烯為材料的平板電腦,可以隨意折疊成手機大小放在口袋里。 自石墨烯誕生以來,
被業界譽為“中國新材料第一展”的2013中國國際新材料展覽會26日在北京展覽館舉行。作為北方區唯一專業新材料行業展,它將帶動汽車、航空航天、建材、家電等下游產業在北方市場的發展。 本次展會囊括了四大主題展,包括聚氨酯、材料測試、先進復合材料及化工新材料。來自天津旭迪、北京格萊克斯、美國威勢
科技發明:新政策激勵企業創新 隨著國家對分布式發電和微電網扶持方向的明確,作為配套設施的儲能系統也有望迎來大發展,激勵了許多相關企業的創新發明。 比如國內一家鉛酸蓄電池龍頭企業推出的新型鉛炭電池,一個半小時就可充滿電。而且由于加了炭,阻止了負極硫酸鹽化現象,改善了過去電池失效的一個因
今日推薦文章作者為東南大學毫米波國家重點實驗室主任、IEEE Fellow 著名毫米波專家洪偉教授,本文選自《毫米波與太赫茲技術》,發表于《中國科學: 信息科學》2016 年第46卷第8 期——《信息科學與技術若干前沿問題評述專刊》,射頻百花潭配圖。引言隨著對電磁波譜的不斷探索, 人類對電子學和光學
隨著對DNA結構和序列的研究,DNA測序技術不斷發展,成為生命科學研究的核心領域,對生物、化學、電學、生命科學、醫學等領域的技術發展起到巨大的推動作用。利用納米孔研究出新型的快速、準確、低成本、高精度及高通量的DNA測序技術是后人類基因組計劃的熱點之一。 納米孔測序技術發展簡介 納米孔檢測技
石墨烯是由單層碳原子構成的六角形蜂巢晶格的平面二維材料,結構穩定,各項物理性質優異。石墨烯的發現顛覆了凝聚態物理學界既往的二維材料不能在有限溫度下存在的觀念。 石墨烯具備眾多優異的力學、光學、電學和微觀量子性質,是目前最薄也是最堅硬的納米材料,同時具備透光性好、導熱系數高、電子遷移率高、電阻
教育部關于2015年度高等學校科學研究優秀成果獎(科學技術)獎勵的決定 教技[2016]1號 為深入貫徹落實黨的十八大和十八屆三中、四中、五中全會精神,大力實施科教興國戰略、人才強國戰略和創新驅動發展戰略,促進高等學校科技創新,根據《高等學校科學研究優秀成果獎(
光源作為原子發射光譜儀主要部件之一,是決定光譜分析靈敏度和準確度的重要因素,它分為電弧光源、火花光源以及近年發展的電感耦合等離子體光源和輝光放電光源。各光源的原理和特點又是什么呢? 原子發射光譜儀由光源、分光系統、檢測系統和數據處理系統四個部分組成。而光源是光譜儀檢測主要的部分之一,光源
新材料主要服務于戰略性新興產業,同時也是新興產業發展的基礎及先導,新材料的應用領域基本集中在新興產業。作為戰略新興產業中最重要的一極,新材料是“基礎的基礎”,是國家七大戰略新興產業拼圖之龍骨。 根據我國當前及未來發展的實際情況,新材料領域值得注意的新發展方向主要有半導體材料、結構材料、高分子材
近日,我所吳忠帥研究員二維材料與能源器件研究組(DNL21T3)團隊與包信和院士團隊等合作,開發出一種具有高能量密度、良好柔性、優異高溫穩定性及高度集成化的全固態平面鋰離子微型電容器。相關研究成果發表在《能源和環境科學》(Energy Environ. Sci.)上。 近年來,可穿戴、便攜式電
一切正在改變。2016這一年,上海質監在制度創新中,新中求進、進中突破,不斷給我們帶來新變化、新啟示。 這一年,上海質監緊緊圍繞質檢工作,堅持質量為本、安全第一、改革當先,著力提升質量供給水平,著力提升質量安全監管水平,著力提升服務經濟社會發展水平,實現“十三五”質檢事業改革發展良好開局的總體
據美國物理學家組織網近日報道,美國萊斯大學在儲能設備微型化研究方面取得新進展,開發出兩款微型的充電裝置,一種是薄膜式超級電容器,另一種是可充放電的納米線,有望為將來的微型電子產品和納米設備提供電源。這兩項研究分別發表在近期《自然·納米技術》網站和《納米快報》上。 “雖然我們還
國家自然科學基金委員會副主任 中國化學會理事長 中國科學院院士 姚建年 改革開放30年來,與國內各行各業一樣,我國的化學科學研究獲得了全方位發展,步入了高速發展時期,無論在基礎、應用基礎研究還是成果轉化、實現產業化
隨著現代高新技術的發展,先進陶瓷已逐步成為新材料的重要組成部分,成為許多高技術領域發展的重要關鍵材料,備受各工業發達國家的極大關注,其發展在很大程度上也影響著其他工業的發展和進步。 由于先進陶瓷特定的精細結構和其高強、高硬、耐磨、耐腐蝕、耐高溫、導電、絕緣、磁性、透光、半導體以及壓電、鐵電、聲